Teleskop ExTrA: Pemburu Planet Seukuran Bumi dari Langit Selatan

Perburuan planet – planet kecil seukuran Bumi akan semakin menarik dengan kehadiran teleskop ExTrA (Exoplanets in Transits and their Atmospheres) di Observatorium La Silla, Chille.

Teleskop ExTrA yang ditempatkan di Observatorium La Silla milik ESO ini merupakan hasil kerjasama antara European Research Council dan French Agence National de la Recherche, yang dikendalikan dari Grenoble, Perancis. Misi yang dimulai tahun 2014 ini pada akhirnya selesai dan cahay pertama pun berhasil dikumpulkan oleh ketiga teleskop ExTrA.

Berburu Planet Seukuran Bumi

ExTrA, fasilitas terbaru di lingkungan Observatorium La Silla di Chille Utara ini akan ikut mewarnai perburuan exoplanet dari Bumi. ExTrA terdiri dari 3 buah teleskop 60 cm yang akan memata-matai keberadaan planet seukuran Bumi pada bintang katai merah lewat metode transit. Area yang akan dijelajahi teleskop ini adalah bintang katai merah di lingkungan Bima Sakti. ExTrA akan mencari peredupan sesaat pada bintang ketika ada planet yang melintasi piringan bintang dan menutupi sebagian cahaya.

Misi ExTrA memang difokuskan pada pencarian planet-planet seukuran Bumi yang mengelilingi bintang katai merah karena ukuran bintang yang kecil akan memudahkan para astronom untuk melihat perubahan cahaya saat ada planet yang juga kecil melintas. Pada bintang seperti inilah planet seukuran Bumi umum terbentuk.

Tapi, ada alasan lain yang juga tak kalah penting. Bintang katai merah yang kecil dan dingin dibanding bintang serupa Matahari itu merupakan populasi terbesar di Bima Sakti. Diperkirakan, 3/4 dari populasi bintang di Bima Sakti merupakan bintang katai merah yang dingin dan redup. Atau lebih tepatnya, ada 58 milyar bintang katai merah di Bima Sakti. Dengan demikian, kemungkinan untuk menemukan planet seukuran Bumi akan semakin tinggi pada bintang katai merah.

Saat sebuah planet seukuran Bumi melintasi bintang katai merah, cahaya bintang yang dihalangi jauh lebih besar dibanding saat planet yang sama melintasi bintang serupa Matahari. Dengan kata lain, peredupan yang ditimbulkan pada cahaya bintang jadi lebih mudah dikenali.

Ketika bertugas, ketiga teleskop ExTrA akan rutin memantau jumlah cahaya yang diterima dari bintang-bintang katai merah dan mencari perubahan cahaya sesaat pada kecerlangan bintang – bintang tersebut.

Untuk bisa melihat perubahan cahaya bintang dengan lebih efektif, teleskop ExTrA melakukan pengamatan inframerah karena pada panjang gelombang inilah bintang katai merah tampak bersinar terang. Ketiga teleskop ExTrA akan mengumpulkan cahaya dari bintang yang jadi target pengamatan disertai 4 bintang lainnya untuk perbandingan. Penting untuk melakukan perbandingan agar perubahan yang sangat kecil pada bintang bukan merupakan sinyal yang salah. Meskipun teleskop ExTrA ditargetkan untuk mengamati bintang-bintang katai merah di Bima Sakti, untuk saat ini pengamatan akan difokuskan pada bintang-bintang katai merah dekat. Salah satunya adalah Proxima Centauri, si bintang katai merah yang menjadi rumah bagi planet serupa Bumi. Tentunya, perburuan ini diharapkan akan membawa kita untuk menemukan planet serupa Bumi bukan hanya dari sisi ukuran tapi juga planet yang mampu mendukung kehidupan di zona laik huni bintang.

Cahaya yang dikumpulkan oleh ketiga teleskop akan dihantarkan melalui serat optik ke spektograf multiobjek. Pendekatan teleskop ExTrA untuk menambahkan informasi spektroskopi menjadi keunikan tersendiri pada pengamatan fotometri. Tujuannya untuk mengurangi efek yang ditimbulkan oleh atmosfer Bumi maupun efek lain dari instrumentasi dan detektor sehingga para astronom bisa memperoleh hasil pengamatan dengan tingkat akurasi yang tinggi.

Teleskop ExTrA

Misi ExTrA tidak hanya bertujuan untuk menemukan planet-planet seukuran Bumi. Ketiga teleskop ExTrA dirancang untuk mempelajari struktur dan komposisi planet-planet seukuran Bumi serta mempelajari atmosfernya. Dan itu tidak mudah untuk dilakukan oleh pengamatan dari Bumi.

Untuk bisa memahami atmosfer exoplanet, lebih mudah dilakukan pada planet-planet yang transit pada bintang. Ketika planet melintasi piringan bintang, selain peredupan cahaya bintang, para astronom juga bisa mempelajari atmosfer planet saat cahaya bintang yang lolos dari sekitar planet akan membawa juga sidik jari planet.

Selama ini, pengamatan fotometri landas Bumi selalu menghadapi kendala terkait atmosfer Bumi. Akibatnya, pencarian exoplanet landas Bumi terbatas hanya untuk menemukan planet yang ukurannya 2 kali lebih besar dari bumi.

Misi ExTrA yang dimulai pada tahun 2014 ini bertujuan untuk mendeteksi planet seukuran Bumi yang mengorbit bintang katai merah dekat, dari zona laik huninya. Menariknya, misi ExTrA yang terdiri dari 3 teleskop 60 cm ini efektif untuk bisa menemukan planet yang ukurannya minimal setengah ukuran Bumi. Dan tingkat presisi ketiga teleskop juga dirancang untuk bisa memiliki akurasi yang hampir sama dengan teleskop landas angkasa. Itu artinya, problematika atmosfer bisa diatasi.

Pada ketiga teleskop ExTrA dipasang juga spektograf yang efektif bekerja pada panjang gelombang inframerah-dekat yakni 0,8 – 1,6 µm dan 5 Field Unit sebagai pengganti kamera CCD pada setiap teleskop. Teleskop ExTrA dirancang untuk melakukan pengamatan spektro-fotometri yang menggabungkan pengamatan spektroskopi dan fotometri untuk memperoleh hasil yang presisi. Pengamatan spektro-fotometri yang dilakukan ExTrA yang melingkupi kecerlangan bintang pada berbagai warna berbeda (panjang gelombang) merupakan kekuatan misi ini untuk mengatasi keterbatasan pengamatan planet seukuran Bumi teleskop landas Bumi.

Kesuksesan ExTrA dalam uji coba pertamanya untuk menerima cahaya dari bintang yang ditargetkan beserta 4 bintang pembandingnya menjadi titik awal Teleskop ExTrA untuk mulai bertugas berburu planet pada bintang katai merah. Dan di masa depan, kehadiran Extremely Large Telescope milik ESO akan menjadi instrumen penting untuk melakukan studi lanjut atmosfer exoplanet yang ditemukan oleh ExTrA.

Selamat bertugas Teleskop ExTrA!